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综述:用于氢生产、储存和转化的先进材料:机理洞察、对比评估及可持续发展路线图
氢能技术与先进电池材料的协同发展路径研究全球能源体系正经历结构性变革,氢能作为清洁能源载体与先进电池技术形成战略互补。本综述系统梳理了2015-2025年间材料科学领域在氢能全产业链及电池技术突破的关键进展,揭示了多技术融合发展的创新路径。一、能源转型背景与战略协同在碳中和目标驱动下,氢能系统与储能技术形成技术闭环。电解水制氢设备与锂离子电池共享离子交换膜、质子传导材料等关键组件,这种技术同源性为产业协同创造基础条件。例如,动力电池生产线可快速转化制造电解槽核心部件,预计可使电解槽成本降低30%-40%。燃料电池技术突破为氢能终端应用提供解决方案,其中生物质衍生电极材料使催化剂成本下降至传统铂
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-12-17
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基于第一性原理的理论研究,探讨了Li₂SnH₄和Na₂SnH₄化合物的结构、电子性质、力学性能、光学特性、振动特性、热性质以及储氢能力
本研究针对Li₂SnH₄和Na₂SnH₄两种锡基氢化物的综合性能展开系统性分析,重点探讨其在固态储氢领域的应用潜力。研究采用第一性原理计算方法,从多维度评估了材料的结构稳定性、电子特性、力学性能、热学行为及储氢能力,为开发新型储氢材料提供了理论依据。一、研究背景与意义随着全球能源结构转型加速,氢能作为清洁能源载体的地位日益凸显。然而,现有储氢材料普遍存在储氢密度低(多数低于5wt%)、吸放氢动力学迟缓或吸放温度高等瓶颈问题。近年来,过渡金属基和锡基复杂氢化物因其独特的电子结构及轻量化特性受到关注。其中,锡(Sn)与氢(H)形成的化合物因Sn³⁺的d电子轨道参与键合,可能产生更强的氢键网络,这对
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-12-17
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用于方形和矩形开口的氢喷射火焰稳定机制:内部火焰保持
本研究聚焦于高压氢气泄漏时非圆形喷嘴的火焰稳定机制与燃烧特性分析。针对实际泄漏场景中更常见的矩形喷嘴结构,通过对比实验与数值模拟,揭示了其与圆形喷嘴在火焰形态、稳定极限及流动特性上的显著差异。实验团队构建了多套高压氢气喷射测试装置,采用 schlieren 光学系统实时捕捉氢气喷射过程中的流场形态变化,结合离子电流探针对火焰区域进行微尺度监测。研究发现,矩形喷嘴(长宽比从1到8不等)在喷射时会产生独特的轴交替现象:当氢气从长方形喷嘴喷出后,其流动截面会以每秒数次的频率发生旋转,例如边长比为1:2的矩形喷嘴,其喷射流体会经历每秒约20次的旋转周期。这种动态变化导致氢气与空气的混合效率提升约40%
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-12-17
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Z型结构CuCo₂O₄/CuS/ZnS三元异质结构用于提高未经处理的雨水光催化产氢效率
该研究团队通过创新性材料设计策略,成功开发了具有高效电荷分离与稳定工作特性的光催化制氢体系。该体系以三元异质结构(CuCo2O4/CuS/ZnS)为核心,突破传统单相催化剂的局限性,在可见光驱动下实现了氢气产率的显著提升,特别是在实际环境水(如雨水)中展现出更优异的适用性。研究首先聚焦于材料体系的结构设计。通过两步水热法结合双退火工艺,成功构建了立方尖晶石CuCo2O4与硫化铜、硫化锌的梯度异质结构。这种复合结构通过界面工程实现了能带排列的优化:氧化铜钴矿的导带位于价带之上,与硫化铜的导带形成低势垒连接,硫化锌的导带则与整体体系形成匹配的能级分布。这种Z型异质结设计有效解决了传统异质结构中电荷
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-12-17
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NH₃/CH₄/空气/N₂以及NH₃/DME/空气/N₂在可燃极限条件下的燃烧特性
作者:邵阳 | 马宏浩 | 葛云 | 陈建华 | 王路清中国科学技术大学现代力学系材料力学行为与设计重点实验室(LMBD),安徽省合肥市230026摘要为了提高氨的燃烧性能,通常会将其与烷烃或其他物质混合。本研究在氮气稀释条件下,实验测定了不同氨比例下氨/甲烷和氨/二甲醚(DME)混合物的燃限。基于实验结果建立了各种条件下的预测模型。通过分析火焰发展图像,在燃限时,测试气体混合物的火焰呈向上蔓延趋势,并具有明显的椭球形形态。研究发现,平均燃烧速度保持稳定,添加氮气后没有显著变化。所有速度值都处于相对狭窄的范围内。压力分析表明,在较低燃限处的最大压力相对稳定,而在较高燃限处的最大压力表现出显著的
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-12-17
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综述:木质素纳米颗粒作为皮克林稳定剂:通过物理化学设计与元分析实现乳液工程
该研究系统探讨了木质素纳米颗粒(LNPs)作为Pickering乳液稳定剂的物理化学参数及其对乳液性能的影响。研究整合了2012年至2025年间228篇文献数据,通过元分析和可解释人工智能(XAI)技术,首次建立了LNPs特性与乳液稳定性的定量关联模型,为工业应用提供了理论支撑。以下是核心发现解读:### 一、关键影响因素分析1. **粒子特性与乳滴尺寸** - 粒径与浓度比值(Packing Parameter)是决定乳滴尺寸的核心参数。当粒径小于50nm且浓度高于0.2wt%时,乳滴可稳定在2-10μm范围。实验表明,粒径每减少10nm,乳滴直径可缩小30%-50%。 - 高能量乳
来源:ADVANCES IN COLLOID AND INTERFACE SCIENCE
时间:2025-12-17
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综述:从非多孔结构到高多孔结构,再到均匀和异质结构:深度共晶溶剂在定制壳聚糖基材料中的作用不断演变——综述
罗伯托·卡斯特罗-穆尼奥斯 | 雷内·卡贝萨斯波兰格但斯克工业大学,土木与环境工程学院,卫生工程系,80-233 格但斯克,G. Narutowicza街11/12号摘要迄今为止,壳聚糖(CS)因其有趣的物理化学特性和在多种应用中的多功能性而成为研究最多的生物聚合物。由于其多种化学功能以及能够适应不同的形状、结构、材料和网络,壳聚糖仍然受到研究界的关注,并被应用于新的领域。在这方面,深共晶溶剂(DESs)作为一种新型绿色溶剂和添加剂,最近被用于调节基于壳聚糖的材料和结构的性能。在早期的研究中,深共晶溶剂的主要用途是与壳聚糖相完全混合,以生成完全互溶的非多孔结构材料。然而,根据其性质的不同,深共
来源:ADVANCES IN COLLOID AND INTERFACE SCIENCE
时间:2025-12-17
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高压和低温NCM811/Li电池中溶剂化化学中竞争性相互作用的协同调控
本研究针对高镍三元正极材料(NCM811)与锂金属负极组合的电池体系开发新型电解液体系,重点突破传统乙二醇碳酸酯(EC)基电解液在电极界面稳定性与离子传输动力学方面的瓶颈问题。作者团队通过建立溶剂分子描述符与电池性能的关联模型,创新性地采用甲基丁酸(MB)作为溶剂主体,结合氟代碳酸乙烯酯(FEC)和四氟硼酸锂(LiBF4)的协同优化,成功构建出具有突破性性能的电解液体系。在溶剂筛选阶段,研究团队系统建立了包含介电常数(ε)、给体数(DN)、锂离子结合能及静电势最小值(ESPmin)的多维评价体系。通过对比分析发现,传统EC基电解液存在介电常数过高(ε=90.1)、给体数过大(DN=16.4)等
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-12-17
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一种基于Daniell配置的水系Zn2+/Li+双阳离子电池-超级电容器混合器件,该器件具备自定向离子充电功能,可实现高能量密度
魏 Gu|曹一欣|叶立旺|苏峰|王晓|普拉蒂克·达斯|王彤|李晨阳|李胜伟|楚潘|李中涛|吴中帅中国科学院大连化学物理研究所催化国家重点实验室,中国大连中山路457号,116023摘要电池-超级电容器混合器件(BSHDs)由于其高能量和功率密度而在应用上具有巨大潜力,但单一电荷载流子的迁移机制和有限的电极选择限制了其性能的提升。本文报道了一种新型的丹尼尔配置双离子BSHD(V2O5/G|ZnSO4+Li2SO4|LiMn2O4),该器件采用非晶态V2O5/石墨烯(V2O5/G)作为伪电容锌存储材料作为阳极,LiMn2O4作为电池型锂存储材料作为阴极,使用ZnSO4和Li2SO4的混合水溶液作为
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-12-17
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潮汐扰动与异步旋转:球状星团自洽平衡模型的新家族
在银河系的深邃背景中,球状星团如同古老的恒星城市,长期以来被视为简单、球对称且无旋转的系统。然而,近年来盖亚卫星(Gaia)、哈勃空间望远镜以及MUSE等光谱仪的高精度观测数据,彻底颠覆了这一认知。这些观测揭示出球状星团内部存在显著的旋转、速度各向异性、多星族共存等复杂动力学现象。更引人注目的是,一些星团中不同星族甚至表现出截然不同的旋转速度。与此同时,对星团外围区域的深入探测还发现了大量潮汐剥离形成的特征结构。这些发现表明,真实的球状星团是受宿主星系潮汐场扰动和内部旋转共同作用的复杂系统。传统的King(1966)模型,尽管在过去能较好地拟合观测,但其球对称、各向同性且无旋转的假设已无法描述
来源:Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
时间:2025-12-17
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俯冲带界面流变学沿走向变化对动力学的影响:三维数值模拟的约束
俯冲带作为地球板块构造的核心驱动力,长期控制着板块运动、火山活动及地震灾害的时空分布。传统上,科学家们通过二维数值模型来理解俯冲动力学,这些模型揭示了界面强度对俯冲速度、板片形态和上覆板块变形的关键影响。然而,自然俯冲带本质上是三维系统,其界面强度会因沉积物输入等因素沿走向呈现显著差异。这种三维特性如何影响俯冲过程的整体行为,成为当前研究的重要空白。为填补这一空白,苏黎世联邦理工学院等机构的研究团队在《Geophysical Journal International》发表最新研究,通过先进的地球动力学代码ASPECT构建了全动力学三维俯冲模型,首次系统探究了界面流变学沿走向变化对俯冲带的多尺
来源:Geophysical Journal International
时间:2025-12-17
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CONXA:一种结合 Convnext 和 CROSS-attention 的网络,用于语义边缘检测
光场超分辨率技术中的全局特征提取与多维度协同优化研究光场成像技术作为新型成像范式,在三维重建、动态聚焦、深度感知等应用场景中展现出独特优势。当前超分辨率技术面临的核心挑战在于如何有效整合光场的多维信息(空间、角度、视差等),特别是突破传统方法在全局4D特征提取上的局限性。针对这一技术瓶颈,Wang等研究者提出SEAGNet架构,通过创新性的模块设计和多维度协同优化策略,实现了光场超分辨率性能的显著提升。现有光场超分辨率方法普遍存在特征提取维度割裂的问题。主流技术如LFT、MLFSR等采用分步处理策略,通过特定卷积核或模块分别提取空间、角度和视差特征,最终进行特征融合。这种设计虽然能有效分离不同
来源:Image and Vision Computing
时间:2025-12-17
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当“曼巴”(Mamba)遇上CNN:一种用于皮肤病变分割的混合架构
本文聚焦于皮肤肿瘤分割领域的技术创新与模型优化。皮肤癌作为全球高发恶性肿瘤之一,其早期诊断对降低死亡率至关重要。计算机辅助诊断技术中,皮肤肿瘤分割因需处理复杂形态和边界模糊问题,长期面临模型精度与计算效率的平衡难题。当前研究呈现两大技术路线:基于CNN的架构擅长提取局部空间特征,但存在全局依赖建模不足的局限;基于Transformer的自注意力机制虽能有效捕捉长程关系,却面临计算复杂度高的挑战。本文提出FFBA-VM模型,通过创新模块设计实现多尺度特征融合与边界增强,在保持线性计算复杂性的同时显著提升分割精度。一、研究背景与问题分析皮肤肿瘤的形态多样性导致传统分割方法面临严峻挑战。现有研究显示
来源:Image and Vision Computing
时间:2025-12-17
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公式章节 1 节 1:通过上下文注意力和多尺度融合实现的分层纹理感知图像修复
图像修复技术的演进与新型多模态融合框架的创新实践在数字图像处理领域,图像修复技术作为连接传统方法和深度学习的桥梁,始终面临两大核心挑战:一是如何有效建模大范围缺失区域的复杂纹理特征;二是如何构建全局语义与局部细节的协同优化机制。本文提出的双阶段纹理感知修复框架,通过整合物理视觉感知的数学原理与深度学习特征融合技术,为解决上述问题提供了创新性解决方案。传统修复方法存在明显局限性。扩散式方法虽能处理小面积缺失,但在面对大范围复杂纹理时,往往产生边界模糊和结构失真问题。以BSCB为代表的早期扩散模型通过等势面传播实现像素级修复,但其依赖的几何约束机制在处理非规则缺失区域时效果显著下降。后续改进方法如
来源:Image and Vision Computing
时间:2025-12-17
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伊布替尼联合利妥昔单抗用于慢性淋巴细胞白血病患者一线治疗的疗效与安全性分析
慢性淋巴细胞白血病(CLL)作为成年人血液系统恶性肿瘤的主要类型,其治疗方案的优化始终是临床研究的核心议题。本文通过系统性综述方法,对2013-2023年间纳入的两大随机对照试验(E1912和FLAIR)数据进行整合分析,重点比较了靶向药物联合免疫治疗的IR方案与传统化疗方案FCR在初治患者中的疗效与安全性差异。研究背景显示,CLL在65-74岁群体中发病率最高,现有FCR方案虽能有效改善生存质量,但存在治疗周期长、需静脉输注等局限性。近年来,针对BTK抑制剂的靶向治疗药物在CLL领域展现出独特优势,其口服给药特性更符合现代医疗需求。巴西国家卫生系统(SUS)作为研究的重要背景,其对于新型治疗
来源:Hematology, Transfusion and Cell Therapy
时间:2025-12-17
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评估中性粒细胞与淋巴细胞比值作为新诊断弥漫大B细胞淋巴瘤患者预后标志物的作用:一项哥伦比亚队列研究
扩散大B细胞淋巴瘤(DLBCL)是哥伦比亚地区非霍奇金淋巴瘤(NHL)中最常见的亚型,占所有病例的40%。尽管R-CHOP联合免疫化疗方案使该病缓解率提升至60%-70%,且5年总生存率(OS)可达85%-88%,仍有30%患者出现复发。传统预后评分体系(如国际预后指数IPI、修订版IPI R-IPI)在分层治疗中未能显著改善患者生存率,促使研究者探索新的生物标志物。本研究聚焦中性粒细胞/淋巴细胞比率(NLR),旨在验证其在哥伦比亚DLBCL患者中的预后价值。### 研究设计与方法研究采用回顾性队列设计,纳入2016-2021年间 Colombianasitas医疗中心确诊的198例初发DLB
来源:Hematology, Transfusion and Cell Therapy
时间:2025-12-17
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综述:低收入和中等收入国家一线医护人员中与同情疲劳相关的因素:一项叙述性综述
低与中收入国家前线医疗工作者共情疲劳的驱动因素与干预路径分析一、研究背景与核心问题共情疲劳(Compassion Fatigue, CF)作为职业心理健康的特殊议题,在低收入和中等收入国家(LMICs)的医疗系统中呈现出特殊形态。这类国家往往面临医疗资源分配不均、工作环境压力指数级增长以及社会支持体系薄弱等多重挑战,导致前线工作者(FLWs)成为共情疲劳的高危群体。研究数据显示,这类工作者中CF的发病率介于40%-80%之间,显著高于高收入国家医疗从业者水平。值得注意的是,LMICs的CF研究存在明显空白:既有文献多聚焦欧美发达国家,缺乏针对发展中国家独特社会文化背景的实证研究。二、研究方法论
来源:Health Sciences Review
时间:2025-12-17
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理解澳大利亚的疫苗接受度:来自VaxPref离散选择实验的证据
斯蒂法诺·布鲁佐-加利亚多(Stefano Bruzzo-Gallardo)| 詹姆斯·A·吉莱斯皮(James A. Gillespie)| 布莱恩·凯利(Brian Kelly)| 弗朗切斯科·保罗库奇(Francesco Paolucci)纽卡斯尔大学纽卡斯尔商学院摘要研究目标本研究探讨了澳大利亚人在疫苗特性与社会限制措施之间如何做出权衡,以期为未来的疫情应对政策提供参考。我们分析了影响疫苗接种率的因素,并评估了人口统计和行为因素在新冠疫情后的澳大利亚背景下如何塑造人们对疫苗接种的态度。研究方法我们分析了来自VaxPref国际调查的3004份澳大利亚受访者的回答以及离散选择实验(Disc
来源:Health Policy and Technology
时间:2025-12-17
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在热河生物群演化过程中,气候从干旱转变为凉爽,及其所蕴含的启示
热河生物群早白垩世气候演化与生物集群关系研究一、研究背景与科学问题热河生物群作为中国古生物研究的重要对象,其化石记录保存了1.35亿年前东北亚地区生物与环境的关键信息。该生物群自1980年代被发现以来,已出土包括孔子鸟在内的早期鸟类、带羽毛的恐龙、早期哺乳动物及丰富的植物化石,形成独特的"三叶虫式"化石组合。研究团队通过建立JBS I-III三阶段划分体系,将早白垩世热河生物群的时间框架精确至135-120百万年前的连续沉积序列。二、烷烃生物标志物分析方法研究采用植物蜡烷烃作为气候代标,其优势在于:1)分子结构稳定,不受沉积环境改造影响;2)碳链长度分布与植物水合程度直接相关;3)奇偶比(CP
来源:Global and Planetary Change
时间:2025-12-17
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人为因素对全球陆地季风地区降雨季节性变化的影响及其背后的物理机制
该研究系统分析了全球陆地季风区(GM)降雨季节性变化的人为驱动机制及物理基础。研究采用Feng等(2013)提出的信息论框架下的新型季节性指数,结合CMIP6多模式气候数据与观测资料,揭示了近几十年来南美、南非、北非及南亚季风区降雨季节性显著增强的规律,并首次定量解析了温室气体(GHG)与人为气溶胶(AER)排放对这一变化的独立贡献。研究显示,近40年(1982-2020)GM区域观测到的降雨季节性指数普遍呈上升趋势,尤其在上述四个主要季风区,其增强趋势具有97%的置信度。这种季节性变化表现为雨季集中度提高与极端降水事件频率增加的双重特征,导致干旱与洪涝风险并存。通过构建归因分析框架,研究发现
来源:Global and Planetary Change
时间:2025-12-17